CN108507524A - 一种小角度测量仪器智能高精度检定装置 - Google Patents

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刘洪霞
陈艳红
柳晓璇
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    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

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Abstract

一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，属于测量领域。该小角度测量仪器智能高精度检定装置中的V型支撑装置检定时用于小角度测量仪器的快速定位装夹，底座用于支承整个检定装置，感器固定装置将光栅式测长传感器安装到底座上，角度调节工作台用于手动调节安装到其上的小角度测量仪器，工作台水平调节装置用于工作台的水平调节。检定时利用两个指示计实时测量工作台高度数据，作为检定装置的标准角度输入。每次调节工作台倾角时，可以通过指示计数据分析得到小角度测量仪灵敏度、线性度等特性参数，从而实现对小角度测量仪器的数字化检定。本发明结构简单，使用方便，能够实现对小角度测量仪器的主要参数的检定，测定结果准确。

Description

一种小角度测量仪器智能高精度检定装置
技术领域
本发明属于测量领域，提供一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，更具体的说，是一种利用高精度长度测量、信号采集与控制系统，根据设定方式实现对小角度测量仪器智能高精度检定的装置。
背景技术
小角度测量仪器在机械制造业和其他工业的自动检测技术中占有重要地位，广泛应用在电力、水利、建筑、航空航天、公路铁路交通等各行业领域的测量中。
为了保证小角度测量仪器的测量精度和可靠性，需要对测量仪器做定期检定。根据国标GB/T 7665-2005，测量仪器校准(标定)指的是在规定的条件下，通过一定的试验方法记录相应的输入-输出数据，以确定传感器性能的过程。对于小角度测量仪器，国家标准JJG 300-2002规定的主要计量特性包括示值误差、重复性和零值误差等主要参数。
国内外现有的小角度测量仪器的检定的总体思路基本上是通过在桥型工作台固定间距上装配测微计、光学计、接触式干涉仪等指示计，并配合量块调整工作台倾斜，从而复现某一特定标准角度。这种传统的检定方式，在每调整一个角度时都需要组合不同的量块，且所复现的小角度量值是离散间断的，操作步骤复杂，读数不直观，后期计算处理过程繁琐，大大制约了检定质量和效率。因此，目前市场上针对小角度测量仪器的检定装置还未形成专用的智能高精度的自动化检定设备。
发明内容
本发明目的在于，提供一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，该装置利用测长传感器测得角度变化量作为标准值与小角度测量仪器的实际读数相比较，实现对小角度测量仪器的主要参数的检定。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，整个装置为左右对称结构，包括光栅式测长传感器101、V型支撑装置102、角度调节工作台、感器固定装置、底座112、工作台水平调节装置。
所述的光栅式测长传感器101指采用光栅测量原理来感受长度尺寸变化并转换成可用输出信号的长度测量器件，在本专利中属于测量工具。所述的V型支撑装置102由V型块和紧定螺钉组成，检定时用于小角度测量仪器的快速定位装夹。所述的底座112用于支承整个检定装置，并提供统一的安装基准。所述的传感器固定装置包括立柱104、传感器安装座103，主要用于将传感器安装到底座上。所述的角度调节工作台包括筋条台面105、桥型工作台106、工作台V型支撑块108、桥型工作台支撑圆柱107、升降轴109、工作台升降微动螺钉110、工作台升降轴紧固螺钉111，主要用于手动调节安装到其上的小角度测量仪器。所述的工作台水平调节装置包括可调底脚螺丝113、水准器114、仪器支撑垫块115，主要用于工作台的水平调节。
所述的光栅式测长传感器101通过紧定螺钉安装在传感器安装座103上，确保光栅式测长传感器101与传感器安装座103连接可靠，测长传感器安装到传感器安装座的紧定螺钉的旋紧力矩一定，保证光栅式测长传感器101的测长杆能够沿竖直方向自由伸缩，同时要求光栅式测长传感器101的测长杆垂直于桥型工作台106上的小角度测量仪的装夹平面。所述的传感器安装座103安装在立柱104上方，立柱104底端固定在筋条台面105上，光栅式测长传感器101通过数据采集卡与测量控制单元、计算机连接。所述的筋条台面105安装在桥型工作台106左右两端，V型支撑装置102通过紧固螺钉安装到桥型工作台106中部。所述的桥型工作台106位于底座上方。所述的桥型工作台106下方安装两个桥型工作台支撑圆柱107，桥型工作台支撑圆柱107位于工作台V型支撑块108上，工作台V型支撑块108通过升降轴109安装到底座112上。所述的底座112上方还设有工作台升降微动螺钉110和工作台升降轴紧固螺钉111，桥型工作台106能够通过工作台升降微动螺钉110自由的调节其角度，并确保桥型工作台106可以保持在任意位置。所述的底座112中部安装水准器114，底座112下方安装至少两个仪器支撑垫块115，仪器支撑垫块115上设有可调底脚螺丝113，确保底座112水平角度可以自由调节。
本发明的有益效果为：
(1)本装置的检定过程完全由计算机控制，光栅式测长传感器采集的数据可根据用户需要手动设定，从而实现整个校准过程的高度自动化。
(2)本发明结构简单，使用方便，利用测长传感器测得角度变化量作为标准值与小角度测量仪器的实际读数相比较，能够实现对小角度测量仪器的主要参数的检定，测定结果准确；同时，系统还能够自动调用数据处理程序，对两指示计轴线间距离误差等系统误差进行补偿与修正，提高了系统的检定精度和智能化水平。
(3)检定设备通过高精度的光栅式测长传感器自动实时测量桥型工作台台面倾斜角度，替代以往反复放置各种规格量块以及调整指示计零位的繁琐操作，同时也省去记录被检件测量结果进行手工计算的巨大工作量，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明专利的小角度测量仪器智能高精度检定过程示意图；
图中：101光栅式测长传感器；102V型支撑装置；103传感器安装座；104立柱；105筋条台面；106桥型工作台；107桥型工作台支撑圆柱；108工作台V型支撑块；109升降轴；110工作台升降微动螺钉；111工作台升降轴紧固螺钉；112底座；113可调底脚螺丝；114水准器；115仪器支撑垫块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的检定过程做进一步说明。
一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，整个装置为左右对称结构，包括光栅式测长传感器101、V型支撑装置102、角度调节工作台、感器固定装置、底座112、工作台水平调节装置。光栅式测长传感器101通过紧定螺钉安装在传感器安装座103上，传感器安装座103安装在立柱104上方，立柱104底端固定在筋条台面105上，光栅式测长传感器101通过数据采集卡与计算机连接。筋条台面105安装在桥型工作台106左右两端，V型支撑装置102通过紧固螺钉安装到桥型工作台106中部。所述的桥型工作台106位于底座上方。所述的桥型工作台106下方安装两个桥型工作台支撑圆柱107，桥型工作台支撑圆柱107位于工作台V型支撑块108上，工作台V型支撑块108通过升降轴109安装到底座112上。所述的底座112上方还设有工作台升降微动螺钉110和工作台升降轴紧固螺钉111。所述的底座112中部安装水准器114，底座112下方安装四个仪器支撑垫块115，仪器支撑垫块115上设有可调底脚螺丝113。
上述小角度测量仪器智能高精度检定装置的检定过程具体为：
检定时，操作人员首先将被检件按照要求通过V型支撑装置102装夹到桥型工作台上106。在系统完成初始化以后，操作人员输入被检件型号、编号等信息，即可开始检定工作。检定过程中，操作人员只需手动调整桥型工作台106到任意倾斜位置，测长传感器101的测量杆伸出，系统自动记录当前位置的指示计读数，并计算设备复现的标准角度。结合操作人员输入的被检件测量结果，系统对被检件零值误差、重复性和示值误差等主要参数进行计算，同时根据数据库中预存的该型号被检件参数指标判定被检件合格性。系统可以以图形或者表格的形式显示校准的结果，并可按规定格式生成检定报告。
每次调节桥型工作台106倾角时，可以通过指示计数据分析得到小角度测量仪灵敏度、线性度等特性参数，从而实现对小角度测量仪器的数字化检定。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种小角度测量仪器智能高精度检定装置，其特征在于，所述的整个装置为左右对称结构，包括光栅式测长传感器(101)、V型支撑装置(102)、角度调节工作台、感器固定装置、底座(112)、工作台水平调节装置；
所述的V型支撑装置(102)检定时用于小角度测量仪器的快速定位装夹；所述的底座(112)用于支承整个检定装置；所述的传感器固定装置包括立柱(104)、传感器安装座(103)，用于将传感器安装到底座上；所述的角度调节工作台包括筋条台面(105)、桥型工作台(106)、工作台V型支撑块(108)、桥型工作台支撑圆柱(107)、升降轴(109)、工作台升降微动螺钉(110)、工作台升降轴紧固螺钉(111)，用于手动调节安装到其上的小角度测量仪器；所述的工作台水平调节装置包括可调底脚螺丝(113)、水准器(114)、仪器支撑垫块(115)，用于桥型工作台(106)的水平调节；
所述的光栅式测长传感器(101)安装在传感器安装座(103)上，光栅式测长传感器(101)的测长杆能够沿竖直方向自由伸缩，同时要求光栅式测长传感器(101)的测长杆垂直于桥型工作台(106)上的小角度测量仪的装夹平面；所述的传感器安装座(103)安装在立柱(104)上方，立柱(104)底端固定在筋条台面(105)上，光栅式测长传感器(101)通过数据采集卡与测量控制单元、计算机连接；所述的筋条台面(105)安装在桥型工作台(106)左右两端，V型支撑装置(102)位于桥型工作台(106)中部；所述的桥型工作台(106)位于底座上方；所述的桥型工作台(106)下方安装两个桥型工作台支撑圆柱(107)，桥型工作台支撑圆柱(107)位于工作台V型支撑块(108)上，工作台V型支撑块(108)通过升降轴(109)安装到底座(112)上；所述的底座(112)上方还设有工作台升降微动螺钉(110)和工作台升降轴紧固螺钉(111)，桥型工作台(106)通过工作台升降微动螺钉(110)能够自由调节角度，且能够保持在任意位置；所述的底座(112)中部安装水准器(114)，底座(112)下方安装至少两个仪器支撑垫块(115)，仪器支撑垫块(115)上设有可调底脚螺丝(113)，用于调节底座(112)的水平角度。
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